[發明專利]一種低溫力學性能良好的NEPE推進劑

有效

• 申請號: 201611127307.3
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106748601B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 尹欣梅;汪越;龐愛民;唐泉;張林;李偉;王小英;潘新洲
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: C06B33/12
• 分類號: C06B33/12;C06B23/00;C06D5/06
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 韓金明;趙桂芳

一種低溫力學性能良好的NEPE推進劑，包含的組份及其質量百分比為：粘合劑，5％～10％；含能增塑劑，6％～16％；耐寒增塑劑，0～3％；氧化劑，15～40％；含能氧化劑，20％～41％；固化劑，0.3％～1.0％；燃料，15～19％。其中耐寒增塑劑為甘油三碳酸乙酯，粘合劑為環氧乙烷四氫呋喃共聚醚；增塑劑為硝化甘油、二縮三乙二醇二硝酸酯的混合物，或單獨使用二縮三乙二醇二硝酸酯；氧化劑是高氯酸銨，含能氧化劑是奧克托今或黑索今；固化劑為六次甲基二異氰酸酯；燃料為Al。本發明具有推進劑低溫力學性能好、能量較高等特點，適用于使用環境溫度低、高裝填比、大推力的戰術導彈。

技術領域

本發明屬于推進劑技術領域，尤其涉及一種低溫力學性能良好的NEPE推進劑。

背景技術

固體推進劑是固體火箭發動機的動力源。在固體發動機內燃燒、釋放出氣態工質，為導彈系統產生推力。為確保發動機正常工作，固體推進劑藥柱必須在全使用條件下(如長期貯存、溫度循環、點火增壓、運輸振動，發射時加速度載荷等條件)保持其結構完整性。但是當推進劑低溫力學性能偏低時，可能會由于低溫環境，在溫度循環、貯存、運輸振動、點火增壓等應力條件下產生損傷，最終由于燃面增加使得發動機點火后壓強驟升，導致發動機工作失效甚至爆炸。

近年來,一些固體火箭發動機發生了在低溫點火后爆破的事故,主要是由于固體推進劑在低溫下應變能力偏低，不能滿足固化降溫、低溫點火增壓等應變的要求。因此，固體推進劑應具備良好的低溫力學性能及抗低溫沖擊的能力，以滿足發動機藥柱在各種工況條件下的結構完整性要求,從而確保戰術導彈良好的環境適應性。

NEPE推進劑具有能量高、力學性能好的特點，受到了戰術導彈發動機的青睞。近年來戰術導彈使用環境溫度逐步降低，要求進一步優化推進劑的低溫力學性能。

戰術導彈的使用溫度范圍一般較寬，隨著其作戰平臺、作戰范圍的不斷拓展，其最低使用溫度逐步由-40℃降低至-50℃、-55℃，已低于部分NEPE推進劑的玻璃化溫度，發動機低溫工作存在較大風險。此外，目前先進戰術發動機正逐漸向高質量比、大M數、高工作壓強、復合材料殼體等方向發展，均要求推進劑在低溫下有更優良的應變性能。

美國是研制NEPE推進劑最早且應用最廣泛的國家，在解決硝酸酯增塑的聚醚推進劑低溫脆變的問題時，采用了混合硝酸酯取代硝化甘油(NG)的途徑。如美國航空噴氣戰術系統公司在研究以AP、硝胺(HMX或RDX)為基、以TMETN(三羥甲基乙烷三硝酸酯)為增塑劑的聚醚推進劑中遇到了推進劑脆變的問題，其-54℃下最大伸長率僅為1％，不能滿足戰術發動機的需求。而采用BTTN(丁三醇三硝酸酯)為增塑劑后，推進劑-54℃下最大伸長率為16％。

國內關于改善NEPE低溫力學性能的研究報道較少，秦亞萍(秦亞萍,劉子如等.高聚物的低溫動態力學性能.火炸藥學報，1999.2)等人通過動態熱機械分析儀研究了聚醚粘合劑的低溫動態性能，僅對填料等影響因素開展了研究，結果表明添加HMX、AP等組分會使材料在低溫下的的貯能模量上升、脆性增加。

顏紅等人研究了IPDI丁羥高燃速推進劑低溫伸長率偏低的問題。通過添加網絡調節劑，提高了推進劑低溫伸長率。(顏紅,唐承志.提高高燃速丁羥推進劑低溫伸長率研究.推進技術，2003，12(24).)

趙長才等人研究了不同種類擴鏈劑對HTPB/IPDI推進力學性能的影響，結果表明，加入二醇類、兩端含羥基的醚類擴鏈劑能大幅度提高丁羥推進劑的低溫最大伸長率。(趙長才，魯國林，王北海.擴鏈劑對HTPB/IPDI推進劑力學性能的影響.固體火箭技術，2000，2(23).)。

國內外關于改善NEPE推進劑低溫性能的研究較少，已報道的技術途徑或不適用于NEPE推進劑，或不能完全滿足使用要求。

發明內容

本發明的目的是：提供一種降低玻璃化溫度、高推進劑低溫伸長率的NEPE推進劑。